CN111588955A - 一种呼吸机显控终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种呼吸机显控终端，包括：微处理器，微处理器的GPIO接口和AD接口分别通过第一飞梭旋钮接口电路和第二飞梭旋钮接口电路连接第一飞梭旋钮和第二飞梭旋钮；微处理器的GPIO接口和AD接口通过第一触摸屏接口电路连接第一触摸屏，微处理器的SPI接口通过第二触摸屏接口电路连接第二触摸屏；微处理器的UART接口通过第一显示屏接口电路连接第一显示屏，微处理器的IIC接口和DSI接口通过第二显示屏接口电路连接第二显示屏。本发明实施例提供了多种接口电路，多种接口电路与微处理器的不同接口连接，实现了双倍的人机交互接口，可实现单机双控，一台设备完成原设计中两台设备的功能，便于呼吸机整体的功能扩展和升级。

Description

一种呼吸机显控终端

技术领域

本发明涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种呼吸机显控终端。

背景技术

呼吸机作为一种预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的重要医疗设备，广泛应用于各大医院的重症监护室。

呼吸机显控终端是呼吸机的重要组成部分，负责呼吸机使用过程中的信息显示，故障告警，功能设置等人机交互功能，并与呼吸机下位机进行通信，通过呼吸机下位机对呼吸机其他部件进行控制，完成整个呼吸机的功能。

现有呼吸机显控终端的设计，受限于其选用的主处理器芯片性能和接口设计，已基本没有功能升级和优化的空间。同时一台呼吸机配备一套人机交互***，也限制了呼吸机的使用，如在隔离病房内使用时，病房外的医护人员要操作呼吸机，必须进去隔离病房内，造成极大不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种呼吸机显控终端。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种呼吸机显控终端，包括：微处理器、第一飞梭旋钮接口电路、第二飞梭旋钮接口电路、第一触摸屏接口电路、第二触摸屏接口电路、第一显示屏接口电路、第二显示屏接口电路、第一飞梭旋钮、第二飞梭旋钮、第一触摸屏、第二触摸屏、第一显示屏和第二显示屏；

所述处理器的GPIO接口和AD接口分别通过第一飞梭旋钮接口电路和第二飞梭旋钮接口电路连接第一飞梭旋钮和第二飞梭旋钮；所述微处理器的GPIO接口和AD接口通过第一触摸屏接口电路连接第一触摸屏，所述微处理器的SPI接口通过第二触摸屏接口电路连接第二触摸屏；所述微处理器的UART接口通过第一显示屏接口电路连接第一显示屏，所述微处理器的IIC接口和DSI接口通过第二显示屏接口电路连接第二显示屏。

本发明的有益效果是：本发明实施例提供了多种接口电路，多种接口电路与微处理器的不同接口连接，有效解决了微处理器同类型接口的数量限制问题，实现了双倍的人机交互接口，可实现单机双控，一台设备完成原设计中两台设备的功能，便于呼吸机整体的功能扩展和升级。

本发明附加的方面及其的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例提供的呼吸机显控终端的电路结构图；

图2为本发明实施例提供的第一飞梭旋钮接口电路和第二飞梭旋钮接口电路的电路结构图；

图3为本发明实施例提供的第一触控屏接口电路的电路结构图；

图4为本发明实施例提供的第二触控屏接口电路的电路结构图；

图5为本发明实施例提供的第一显示屏接口电路的电路结构图；

图6为本发明实施例提供的第二显示屏接口电路的电路结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

呼吸机显控终端用于完成呼吸机工作模式、告警参数以及显示参数等的设置，并实现患者体征状态数据和呼吸机状态信息的实时监测显示，报警等功能，是呼吸机设备中人机交互的核心对外接口。呼吸机显控终端包括终端外壳、触摸屏、显示屏、飞梭旋钮、报警蜂鸣器、LED灯和与下位机的通信接口等部分组成。本本发明实施例提供双倍的人机交互接口，可实现单机双控，一台设备完成原设计中两台设备的功能，便于呼吸机整体的功能扩展和升级。

图1为本发明实施例提供的呼吸机显控终端的电路结构图。如图1所示，该呼吸机显控终端包括：微处理器、第一飞梭旋钮接口电路、第二飞梭旋钮接口电路、第一触摸屏接口电路、第二触摸屏接口电路、第一显示屏接口电路、第二显示屏接口电路、第一飞梭旋钮、第二飞梭旋钮、第一触摸屏、第二触摸屏、第一显示屏和第二显示屏。

所述处理器的GPIO接口和AD接口分别通过第一飞梭旋钮接口电路和第二飞梭旋钮接口电路连接第一飞梭旋钮和第二飞梭旋钮；所述微处理器的GPIO接口和AD接口通过第一触摸屏接口电路连接第一触摸屏，所述微处理器的SPI接口通过第二触摸屏接口电路连接第二触摸屏；所述微处理器的UART接口通过第一显示屏接口电路连接第一显示屏，所述微处理器的IIC接口和DSI接口通过第二显示屏接口电路连接第二显示屏。

该实施例中，所述微处理器300可以采用STM32。STM32是一种基于ARM Cortex内核的32位微控制器和微处理器产品，其集高性能、实时性、数字信号处理、低功耗、低电压于一身，同时保持高集成度和开发简易的特点。基于工业标准的处理器，大量软硬件开发工具，使其成为各类中小项目和完整平台的解决方案。基于stm32嵌入式软件平台以STM32为核心处理器，通过连接多种硬件外设，完成硬件控制和信息交互，在STM32处理其中通过信号处理程序，实现嵌入式平台的人机交互。stm32为嵌入式开发平台，与两块触摸屏和两块显示屏通过不同的硬件接口进行互联，嵌入式软件运行其上，对两个飞梭旋钮、两块触摸屏和显示屏进行控制。用户的操作可以扩展到双倍内容，STM32芯片的处理性能高，可以将产品扩展到一机双用，单设备实现原技术两台设备的功能；本发明实施例中的多种接口类型，也为硬件电路设计丰富了选择。

上述实施例的呼吸机显控终端提供了多种接口电路，多种接口电路与微处理器的不同接口连接，有效解决了微处理器同类型接口的数量限制问题，实现了双倍的人机交互接口，可实现单机双控，一台设备完成原设计中两台设备的功能，便于呼吸机整体的功能扩展和升级。

可选地，如图2所示，所述第一飞梭旋钮接口电路2和所述第二飞梭旋钮接口电路2的电路结构相同，包括第一插接器X1和限流保护电路，所述第一插接器X1包括六个管脚，所述六个管脚分别与飞梭旋钮1的六个管脚连接，所述第一插接器X1的第一管脚和第二管脚接地；所述第三管脚、第四管脚和第五管脚分别连接微处理器的一组GPIO接口和AD接口的组合接口；第六管脚连接电源端；所述限流保护电路一端接电源端，另一端与所述微处理器和所述第一插接器X1间的连线连接。

所述限流保护电路包括电阻R100、电阻R200和电阻R300，所述第三管脚通过所述电阻R100连接所述电源端，所述第四管脚通过所述电阻R200连接所述电源端，所述第五管脚通过所述电阻R300连接所述电源端。其中，电阻R100、电阻R200和电阻R300可以选择2.2kΩ的大电阻。

初始化时，所述微处理器定时读取所述GPIO接口获取的管脚信息与所述AD接口获取的相同管脚的管脚信息，比较所述GPIO接口获取的管脚信息与所述AD接口获取的相同管脚的管脚信息，根据比较结果确定所述飞梭旋钮使用时通过GPIO接口或者AD接口获取所述管脚的管脚信息。

上述实施例提供中，同时使用GPIO接口和AD接口获得飞梭旋钮相同管脚的管脚信息，通过AD接口获取的管脚信息判断GPIO接口获取的管脚信息是否正确，根据判断结果决定使用GPIO接口来获取飞梭旋钮的输出状态，还是通过AD接口来获取飞梭旋钮的输出状态。解决了现有技术中，飞梭旋钮因不同型号规格或硬件老损，带来的输出电压值变化，造成程序误判的技术问题，提高了硬件的可靠性，延长了使用寿命。

具体地，初始化时，所述微处理器定时读取所述GPIO接口获取的管脚信息与所述AD接口获取的相同管脚的管脚信息，比较所述GPIO接口获取的管脚信息与所述AD接口获取的相同管脚的管脚信息，当比较结果为连续预设次数二者获取的管脚信息均相同，则确定所述飞梭旋钮100使用时通过GPIO接口获取所述管脚的管脚信息，否则通过AD接口获取所述管脚的管脚信息。

该实施例中，利用AD接口获取的管脚信息，判断GPIO接口能否正确读取飞梭旋钮的管脚状态(“0”和“1”)，若GPIO接口正确，则使用GPIO接口，关闭AD接口，GPIO接口读取较快、功耗较小，这样可以减少主程序时间以及功耗。若GPIO接口不正确，则使用AD接口，关闭GPIO接口。通过读取AD值，来判断飞梭旋钮的输出状态。这样能够克服现有技术中，飞梭旋钮因不同型号规格或硬件老损，带来的输出电压值变化，造成程序误判。提高硬件的可靠性和使用寿命。

当通过AD接口获取所述管脚的管脚信息时，将所述AD接口获取的所述管脚的管脚信息对应的电压值与门限电压进行比较，当所述电压值高于所述门限电压值，确定所述飞梭旋钮输出为高电平，否则输出为低电平。其中，门限电压的电压值可以为电源电压的二分之一。该实施例中，电源电压为3.3V，门限电压设置为3.3V/2＝1.65V。

所述微处理器根据所述第三管脚的管脚信息判断所述飞梭旋钮是否处于按压状态，根据所述第四管脚的管脚信息和第五管脚的管脚信息判断所述飞梭旋钮的旋转方向和旋转速度。

初始化时，所述微处理器通过第一GPIO接口(GPIO1)和第一AD接口(AD1)定时获取第三管脚信息，比较所述第一GPIO接口获取的第三管脚信息与所述第一AD接口获取的第三管脚的管脚信息，若连续预设次数两者获取的管脚信息相同，则确定所述飞梭旋钮使用时通过第一GPIO接口获取所述第三管脚的管脚信息，关闭第一AD接口，否则通过第一AD接口获取所述第三管脚的管脚信息，关闭第一GPIO接口；

初始化时，所述微处理器通过第二GPIO接口(GPIO2)和第二AD接口(AD2)定时获取第四管脚信息，比较所述第二GPIO接口获取的第四管脚信息与所述第二AD接口获取的第四管脚的管脚信息，若连续预设次数两者获取的管脚信息相同，则确定所述飞梭旋钮使用时通过第二GPIO接口获取所述第四管脚的管脚信息，关闭第二AD接口，否则通过第二AD接口获取所述第四管脚的管脚信息，关闭第二GPIO接口。

初始化时，所述微处理器通过第三GPIO接口(GPIO3)和第三AD接口(AD3)定时获取第五管脚信息，比较所述第三GPIO接口获取的第五管脚信息与所述第三AD接口获取的第五管脚的管脚信息，若连续预设次数两者获取的管脚信息相同，则确定所述飞梭旋钮使用时通过第三GPIO接口获取所述第五管脚的管脚信息，关闭第三AD接口，否则通过第三AD接口获取所述第五管脚的管脚信息，关闭第三GPIO接口。

具体地，如图2所示，利用STM32的三个GPIO接口，分别连接飞梭旋钮的3(PUSHBUTTON)、4(OUTPUT A)、5(OUTPUT B)管脚；同时利用STM32的三个AD接口，连接上述飞梭旋钮的3、4、5三个管脚，并做上拉保护。即同时有一个GPIO和一个AD接口连接飞梭旋钮的一个管脚，共三组。确定AD接口的门限电压，即AD值超过该电压时判断飞梭旋钮输出为高电平，否则为低电平。该实施例中，使用3.3V供电，并使用了大阻值电阻分压，近似认为全部电压均分压在接口上，因此门限电压设置为3.3V/2＝1.65V，该值因根据实际电路的供电电压和分压方式决定，为实际接口的最大电压值的一半。

飞梭旋钮按键接口实现如下：

a)通过STM32的GPIO接口定时读取3管脚(PUSHBUTTON)的管脚信息，获知此时用户是否按压旋钮。高电平时为没有按压，低电平时为处于按压态，记录接口状态为GPIO3；

b)通过STM32的AD接口定时读取3管脚(PUSHBUTTON)的电压，获知此时用户是否按压旋钮。超过门限电压时为没有按压，低于时门限电压为处于按压态，记录接口状态为AD3。

上述程序定时为同一定时器，每一次定时器触发均执行一次a)和b)，并记录GPIO3和AD3。

通过比较两种记录值GPIO3和AD3，若连续100次两者相同，则表示GPIO接口无误，使用GPIO接口，关闭AD接口，即后续使用GPIO接口获取3管脚信息；若连续100次中两者有不同，则表示GPIO接口存在错误，使用AD接口，关闭GPIO接口，即后续使用AD接口获取3管脚信息。

飞梭旋钮旋转接口实现如下：

a)通过STM32的GPIO接口定时定时读取4管脚(OUTPUT A)和5管脚(OUTPUT B)的管脚信息，判断此时旋钮的位置信息并记录。通过比较两次外置信息的变化，获知用户对旋钮的旋转方向。通过位置变化的时间间隔，获知用户旋转的速度。记录接口状态为GPIO4、GPIO5。

b)通过STM32的AD接口，定时定时读取4管脚(OUTPUT A)和5管脚(OUTPUT B)的电压值，与门限电压比较，判断此时旋钮的位置信息并记录。通过比较两次外置信息的变化，获知用户对旋钮的旋转方向。通过位置变化的时间间隔，获知用户旋转的速度。记录接口状态为AD4、AD5。

上述程序定时为同一定时器，每一次定时器触发均进行一次a)和b)，并记录GPIO4、GPIO5和AD4、AD5。

通过比较两种记录值GPIO4、GPIO5和AD4、AD5，若连续100次两者相同(GPIO4＝AD4，GPIO5＝AD5)，则表示GPIO接口无误，使用GPIO接口，关闭AD接口，即后续使用GPIO接口获取4管脚和5管脚的管脚信息；若连续100次中两者有不同，则表示GPIO接口存在错误，使用AD接口，关闭GPIO接口，即后续使用AD接口获取4管脚和5管脚的管脚信息。

飞梭旋钮内2管脚和3管脚联通，按下按键时，由于2管脚接地，3管脚的电压同样被拉到低。即3管脚在没有按压时为高电平，按下时为低电平。

STM32中的嵌入式软件程序会定时(例：5ms周期)去读取飞梭旋钮的output A和output B。

记录当前的位置编码，将当前的位置编码与上一次的位置编码比较，若位置编码变化，则飞梭旋转。

若变化为：编码0->1->3->2->0的其中一种，即飞梭顺时针(increase)旋转了一格。

计算飞梭顺时针顺时针旋转一格所花费的时间(定时次数*5ms)，该值越大，表明飞梭旋转的越慢，反之该值越小表明飞梭旋转的越快。

若变化为：编码0->2->3->1->0的其中一种，即飞梭逆时针(decrease)旋转了一格。速度计算方式与顺时针的情况相同。

STM32主处理器中的嵌入式软件，通过上述的按键接口3(PUSHBUTTON)和旋转接口4(OUTPUT A)、5(OUTPUT B)，定时对飞梭旋钮的信息进行读取，在主处理程序中完成信息处理，得到用户是否按键、是否旋转、旋转方向、旋转速度。通过去毛刺处理，优化用户单次按键信息，并根据不同的旋转速度，提供不同大小的数值变化，使用户更改便捷地控制数值类信息。

本发明实施例中，第一触摸屏和第二触摸屏可以选用五线触摸屏，五线触摸屏的控制原理如下。

五线触摸屏的五根线分别连接触摸屏的四个角(1、2、4、5)和中心位置(3)。控制四个角的电压接高电平或低电平，当触摸屏被按压时，从中心位置可以得到一个电压值，该电压值跟随按压位置变化而变化。

例如，先将屏幕左边的两个角(4、5)置为接地，右边的两个角置(1、2)为高电压，此时中心位置(3)得到的电压值可以表示按压位置的横坐标(X)。再将屏幕上边的两个角(1、4)置为接地，下边的两个角置(2、5)为高电压，此时中心位置(3)得到的电压值可以表示按压位置的纵坐标(Y)。综上就可以得到按压的位置坐标X、Y。

所述微处理器通过GPIO接口控制控制所述第一触摸屏控制的状态，通过AD接口读取所述第一触摸屏的电压值，具体包括：

所述微处理器通过GPIO接口对所述第一触摸屏接口电路进行测量模式配置，使所述第一触摸屏处于对应测量状态；所述测量模式包括X测量模式和Y测量模式；在所述对应测量状态下，所述微处理通过AD接口分别读取所述第一触摸屏对应测量状态下的电压值，根据所述对应状态下的电压值确定触摸点的X坐标和Y坐标。

上述实施例中，微处理器通过的GPIO接口操作，经过第一触摸屏接口电路可以实现对第一触摸屏的完全控制，通过AD接口的读取，可以实时获得第一触摸屏的电压输出值，这两种接口都具有较快的响应速度，使微处理器在触摸屏的人机交互中拥有很好的实时性，较快的反应速度，且占用微处理器的资源很少。

所述微处理器通过SPI接口控制所述第二触摸屏的状态以及读取所述第二触摸屏的电压值，具体包括：所述微处理器通过SPI接口对所述第二触摸屏接口电路进行测量模式配置，使所述第二触摸屏处于对应测量状态；所述测量模式包括X测量模式和Y测量模式；在所述对应测量状态下，所述微处理通过SPI接口分别读取所述第二触摸屏对应测量状态下的电压值，根据所述对应状态下的电压值确定触摸点的X坐标和Y坐标。

上述实施例中，微处理器完全通过SPI接口控制第一触摸屏接口电路来间接控制第二触摸屏，简化了微处理器相关的电路设计，简化了微处理器在触摸屏的人机交互中的程序逻辑，便于软硬件的集成和开发。

所述微处理器还通过第一触摸屏接口电路和第二触摸屏接口电路分别控制第一触摸屏和第二触摸屏处于屏幕校准模式，获取用户触摸屏幕的三个预设固定点时的屏幕电压值，根据所述屏幕电压值通过校正算法计算触摸屏的校正系数，根据所述校正系数校准触摸屏。

上述实施例中，通过屏幕校准模式，让用户触摸屏幕的三个预设固定点，通过校正算法计算触摸屏校正系数，校准触摸屏。后续每次测量值均通过该校正系数校正，使微处理器得到更加精确的用户触摸点位置信息。

所述第一触摸屏接口电路包括GPIO接口电路、AD接口电路和第二插接器；所述微处理器的GPIO接口连接所述GPIO接口电路，所述微处理器的AD接口连接所述AD接口电路，所述GPIO接口电路和所述AD接口电路均与所述第一插接器连接，所述第二插接器连接所述第一触摸屏。

上述实施例中，微处理器的GPIO接口连接所述GPIO接口电路，用于控制第一触摸屏，所述微处理器的AD接口连接所述AD接口电路，用于读取第一触摸屏的电压值。

可选地，在一个实施例中，第一触摸屏可以采用五线触摸屏。如图3所示，所述GPIO接口电路包括第一GPIO接口电路、第二GPIO接口电路、第三GPIO接口电路、第四GPIO接口电路和第五GPIO接口电路；所述第一GPIO接口电路、第二GPIO接口电路、第四GPIO接口电路和第五GPIO接口电路的电路结构相同，且分别与所述第二插接器的第一管脚、第二管脚、第四管脚和第五管脚连接；所述第三GPIO接口电路连接所述第一插接器的第三管脚；所述第二插接器的五个管脚分别连接所述第一触摸屏的对应管脚。

所述第一GPIO接口电路、第二GPIO接口电路、第四GPIO接口电路和第五GPIO接口电路的电路结构包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一三极管T1和第二三极管T2；所述第一电阻R1的一端连接所述微处理器的GPIO接口，另一端连接所述第一三极管T1的基极；所述第二电阻R2的一端连接所述微处理器的GPIO接口，另一端连接所述第二三极管T2的基极；所述第三电阻R3的一端接地，另一端连接所述第二三极管T2的基极，所述第二三极管T2的发射极接地，所述第二三极管T2的集电极通过串联的第四电阻R4和第五电阻R5连接所述第一三极管T1的集电极，所述第一三极管T1的发射极连接电源端；所述第一三极管T1的基极通过所述第六电阻R6连接电源端；所述第四电阻R4和第五电阻R5的公共端连接所述微处理器的GPIO接口，且连接所述第二插接器X2的对应管脚。

所述第三GPIO接口电路包括：第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10和第三三极管T3；所述第七电阻R7的一端连接所述微处理器的GPIO接口，另一端连接所述第三三极管T3的基极，所述第三三极管T3的集电极通过串联的第八电阻R8和第九电阻R9连接电源端，所述第三三极管T3的发射极连接电源端，基极通过所述第十电阻R10连接电源端；所述第八电阻R8和第九电阻R9的公共端连接所述微处理器的GPIO接口，且连接所述第二插接器X2的第三管脚。

可选地，在一个实施例中，如图3所示，所述AD接口电路包括第一AD接口电路和第二AD接口电路，所述第一AD接口电路连接所述第一插接器的第三管脚，所述第二AD接口电路连接所述第二插接器的第五管脚。

所述第一AD接口电路包括：第一运算放大器U1、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第一单向二极管D1；所述第一运算放大器U1的正输入端连接所述第二插接器X2的第三管脚，其负输入端连接输出端，输出端连接所述第十一电阻R11的一端，所述第十一电阻R11的另一端连接所述第一单向二极管D1的负极，所述第一单向二极管D1的正极接地，所述第十一电阻R11的另一端通过串联的第十二电阻R12和第十三电阻R13接地；所述第十二电阻R12和第十三电阻R13的公共端连接所述微处理器的AD接口。

所述第二接口电路包括：第二运算放大器U2、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18和第二单向二极管D2；所述第二运算放大器U2的正输入端连接所述第二插接器X2的第五管脚，负输入端通过所述第十四电阻R14接地，且通过所述第十五电阻R15连接输出端，输出端连接所述第十六电阻R16的一端，所述第十六电阻R16的另一端连接所述第二单向二极管D2的负极，所述第二单向二极管D2的正极接地，所述第十六电阻R16的另一端通过串联的第十七电阻R17和第十八电阻R18接地，所述第十七电阻R17和第十八电阻R18的公共端连接所述微处理器的AD接口。

图3中，GPIO接口如下：

TCH-/RTH_5,TCH-RTL_5,TCH-RT三个均连接STM32的GPIO管脚，STM32通过同时控制三者，来控制第二插接器X2的1管脚，第二插接器X2的1管脚连接第一触摸屏的1线。

TCH-/RLH_5,TCH-RLL_5,TCH-RL三个均连接STM32的GPIO管脚，STM32通过同时控制三者，来控制第二插接器X2的2管脚，第二插接器X2的2管脚连接第一触摸屏的2线。

TCH-/SGH_5,TCH-SG两个均连接STM32的GPIO管脚，STM32通过同时控制两者，来控制第二插接器X2的3管脚，第二插接器X2的3管脚连接第一触摸屏的3线。

TCH-/LTH_5,TCH-LTL_5,TCH-LT三个均连接STM32的GPIO管脚，STM32通过同时控制三者，来控制第二插接器X2的4管脚，第二插接器X2的4管脚连接第一触摸屏的4线。

TCH-/LLH_5,TCH-LLL_5,TCH-LL三个均连接STM32的GPIO管脚，STM32通过同时控制三者，来控制第二插接器X2的5管脚，第二插接器X2的5管脚连接第一触摸屏的5线。

可选地，在一个实施例中，如图4所示，所述第二触摸屏接口电路包括ADS7845触屏控制芯片、限流保护电路、稳压滤波电路、分压保护电路和第三插接器；所述微处理器的SPI接口与所述ADS7845触屏控制芯片连接，所述ADS7845触屏控制芯片与所述第三插接器X3连接，所述第三插接器X3连接所述第二触摸屏；所述ADS7845触屏控制芯片与电源端之间连接稳压滤波电路，所述限流保护电路与所述ADS7845触屏控制芯片连接；所述ADS7845触屏控制芯片的中断信号管脚通过所述分压保护电路连接所述微处理器的中断信号接收管脚。

其中，稳压滤波电路包括电感L、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5，所述电感的一端连接电源端，另一端连接ADS7845触屏控制芯片的电源输入管脚，所述第一电容C1的一端接电源端，另一端接地，所述第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5并联，且第一公共端连接ADS7845触屏控制芯片的电源输入管脚，第二公共端接地。

限流保护电路包括第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22和第二十三电阻R23，所述第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21和第二十二电阻R22的一端均与电源端连接，另一端分别与ADS7845触屏控制芯片各管脚和微处理器SPI接口间的连接线连接；所述第二十三电阻R23一端接地，另一端与所述ADS7845触屏控制芯片的使能管脚连接，且使能管脚连接微处理的SPI接口。

具体地，所述第十九电阻R19与ADS7845触屏控制芯片的DCLK管脚连接，且DCLK管脚连接微处理器的SPI接口；所述第二十电阻R20与ADS7845触屏控制芯片的DIN管脚连接，且DIN管脚连接微处理器的SPI接口；所述第二十一电阻R21与ADS7845触屏控制芯片的DOUT管脚连接，且DOUT管脚连接微处理器的SPI接口；所述第二十二电阻R22与ADS7845触屏控制芯片的BUSY管脚连接，且BUSY管脚连接微处理器的SPI接口。

所述分压保护电路包括第二十四电阻R24和第二十五电阻R25，所述ADS7845触屏控制芯片的中断信号管脚通过第二十四电阻R24与微处理器的中断信号接收管脚连接，所述第二十五电阻R25一端与电源端连接，另一端与微处理器的中断信号接收管脚连接。

上述实施例中，ADS7845触屏控制芯片用于实现微处理芯片对第二触摸屏的控制和信息交互。

本发明实施例提供的呼吸机显控终端，实现了基于双屏触摸功能，能够和双显示屏配套使用，快速灵活的实现多功能的扩展和升级完善。拓展了嵌入式软件平台双触摸屏的市场应用范围，具有良好的社会和经济效应。

可选地，在一个实施例中，所述微处理器通过IIC接口控制所述第一显示屏，通过UART接口控制所述第二显示屏，包括：

所述微处理器根据第一显示屏的参数通过IIC接口对第一显示屏接口电路进行配置，使微处理器通过所述第一显示屏接口电路控制所述第一显示屏；所述微处理器根据第二显示屏的参数通过UART接口对第二显示屏接口电路进行配置，使微处理器通过所述第二显示屏接口电路控制所述第二显示屏。

具体地，微处理器根据通过IIC接口对第一显示屏接口电路进行配置可以包含屏幕的大小(如800X600)、刷新率(如60Hz)、行同步、场同步等参数。

上述实施例中，微处理器通过两种硬件控制接口分别独立地控制两块显示屏，有效避免了STM32芯片同类型接口的数量限制问题,同时完全独立的控制方式，便于STM32中软件的功能扩展和升级，能够有效支持一机双用。

可选地，在一个实施例中，所述微处理器通过DSI接口与第一显示屏进行数据交互，通过UART接口与第二显示屏进行数据交互，包括：

所述微处理器内划分第一显示内存区域和第二显示内存区域；利用DSI接口实时将第一显示内存中的数据通过第一显示屏接口电路传输给第一显示屏；利用UART接口实时将第二显示内存中的数据通过第二显示屏接口电路传输给第二显示屏；所述微处理器内的主程序通过写显示内存的方式，实时更新第一显示屏和第二显示屏的显示画面。

上述实施例中，两块显示屏的数据接口类型不同且完全独立，有效避免了STM32芯片同类型接口的数量限制问题；将显示内容的存储区域独立划分，使STM32中软件能够对两块显示屏中的显示画面独立控制，两块显示屏可以同时显示完全不同的内容，便于STM32中软件的功能扩展和升级，能够有效支持一机双用。

可选地，在一个实施例中，如图5和图6所示，所述第一显示屏接口电路采用SN65DSI显示控制芯片，所述SN65DSI显示控制芯片通过LVDS接口连接第一显示屏；所述第二显示屏接口电路采用H600显示控制芯片，所述H600显示控制芯片通过LVDS接口连接第二显示屏。

具体地，如图5所示，STM32的DSI接口分别与SN65DSI显示控制芯片的DAOP管脚、DAON管脚、DA1P管脚、DA1N管脚、DACP管脚、DACN管脚和EN管脚连接；STM32的IIC接口分别与SN65DSI显示控制芯片的SCL管脚和SDA管脚连接。所述SN65DSI显示控制芯片的REFCLK管脚通过第一电阻R1接地，ADDR管脚通过第二电阻R2接地，VCORE管脚通过第一电容C1接地，A_YOP管脚、A_YON管脚、A_Y1P管脚、A_Y1N管脚、A_Y2P管脚、A_Y2N管脚、A_Y3P管脚、A_Y3N管脚、A_CLKP管脚、A_CLKN管脚分别与第一显示屏的对应管脚连接。

具体地，如图6所示，STM32的UART接口分别与H600显示控制芯片的TXD0管脚、RXD0管脚、BUSY管脚和BAUDRATE管脚连接，H600显示控制芯片的YOP管脚、YON管脚、Y1P管脚、Y1N管脚、Y2P管脚、Y2N管脚、Y3P管脚、Y3N管脚、CLKOUTP管脚、CLKOUTN管脚分别与第二显示屏的对应管脚连接。

本发明实施例提供的呼吸机显控终端，实现了双屏显示功能，能够快速灵活的实现多功能显示的扩展和升级完善，拓展了嵌入式软件平台双显示的市场应用范围，具有良好的社会和经济效应。

可选地，在一个实施例中，如图1所示，所述微处理器通过GPIO接口连接LED灯组，通过PWM接口连接蜂鸣器，通过UART接口和GPIO接口连接下位机。LED灯组由STM32芯片通过一组GPIO接口控制，通过不同LED灯的闪烁、常亮或常灭等方式提供必要的指示信息。蜂鸣器由STM32芯片通过PWM接口控制，通过蜂鸣器的开关、声音频率，提供不同的报警信息。通过UART接口和GPIO接口和下位机相连，下位机为呼吸机的控制终端，将用户的操作信息传递给下位机，并接收下位机收集的整个呼吸机的相关信息。最终通过显示、LED灯指示或蜂鸣器报警等方式提供给用户。

上述实施例中，通过微处理器接收飞梭旋钮的硬件接口信息，获取用户旋转飞梭旋钮的方向、旋转速度以及是否按键等信息；接收触摸屏的硬件接口信息，获取用户是否点击触摸屏、点击位置以及点击次数等信息。将上述所有接口驱动软件封装成函数库，嵌入呼吸机显控终端控制软件中。将硬件控制、信息交互软件封装成硬件接口驱动函数库。对外控制和接收所有硬件接口的信息，对内提供软件功能接口，通过寄存器或内存等方式和主处理程序相连。呼吸机显控终端的微处理器中嵌入式软件，封装形成的接口驱动函数库，对所有硬件接口进行控制和信息交互，在主处理程序中，完成人机交互功能，并与呼吸机下位机进行通信，通过呼吸机下位机对呼吸机其他部件进行控制，完成整个呼吸机的功能。

本发明实施例中，采用了STM32芯片，并对呼吸机显控终端的外设接口进行了设计，第一触摸屏接口电路采用五线控制电路，第二触摸屏接口电路采用ADS7845芯片，第一显示屏接口电路采用SN65DSI芯片，第二显示屏接口电路采用H600芯片，多种接口电路与微处理器的不同接口连接，有效解决了微处理器同类型接口的数量限制问题，形成了显控终端两套完整独立的人机交互***，解决了呼吸机应用场景的限制性，提升了其用户体验和经济价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种呼吸机显控终端，其特征在于，包括：微处理器、第一飞梭旋钮接口电路、第二飞梭旋钮接口电路、第一触摸屏接口电路、第二触摸屏接口电路、第一显示屏接口电路、第二显示屏接口电路、第一飞梭旋钮、第二飞梭旋钮、第一触摸屏、第二触摸屏、第一显示屏和第二显示屏；

所述处理器的GPIO接口和AD接口分别通过第一飞梭旋钮接口电路和第二飞梭旋钮接口电路连接第一飞梭旋钮和第二飞梭旋钮；

所述微处理器的GPIO接口和AD接口通过第一触摸屏接口电路连接第一触摸屏，所述微处理器的SPI接口通过第二触摸屏接口电路连接第二触摸屏；

所述微处理器的UART接口通过第一显示屏接口电路连接第一显示屏，所述微处理器的IIC接口和DSI接口通过第二显示屏接口电路连接第二显示屏。

2.根据权利要求1所述的呼吸机显控终端，其特征在于，所述第一飞梭旋钮接口电路和所述第二飞梭旋钮接口电路的电路结构相同，包括第一插接器和限流保护电路，所述第一插接器包括六个管脚，所述六个管脚分别与飞梭旋钮的六个管脚连接，所述第一插接器的第一管脚和第二管脚接地；所述第三管脚、第四管脚和第五管脚分别连接微处理器的一组GPIO接口和AD接口的组合接口；第六管脚连接电源端；所述限流保护电路一端接电源端，另一端与所述微处理器和所述第一插接器间的连线连接。

3.根据权利要求1或2所述的呼吸机显控终端，其特征在于，所述第一触摸屏接口电路包括GPIO接口电路、AD接口电路和第二插接器；

所述微处理器的GPIO接口连接所述GPIO接口电路，所述微处理器的AD接口连接所述AD接口电路，所述GPIO接口电路和所述AD接口电路均与所述第二插接器连接，所述第二插接器连接所述第一触摸屏。

4.根据权利要求3所述的呼吸机显控终端，其特征在于，所述GPIO接口电路包括第一GPIO接口电路、第二GPIO接口电路、第三GPIO接口电路、第四GPIO接口电路和第五GPIO接口电路；

所述第一GPIO接口电路、第二GPIO接口电路、第四GPIO接口电路和第五GPIO接口电路的电路结构相同，且分别与所述第二插接器的第一管脚、第二管脚、第四管脚和第五管脚连接；所述第三GPIO接口电路连接所述第二插接器的第三管脚；所述第二插接器的五个管脚分别连接所述第一触摸屏的对应管脚。

5.根据权利要求4所述的呼吸机显控终端，其特征在于，所述第一GPIO接口电路、第二GPIO接口电路、第四GPIO接口电路和第五GPIO接口电路的电路结构包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一三极管和第二三极管；所述第一电阻的一端连接所述微处理器的GPIO接口，另一端连接所述第一三极管的基极；所述第二电阻的一端连接所述微处理器的GPIO接口，另一端连接所述第二三极管的基极；所述第三电阻的一端接地，另一端连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极通过串联的第四电阻和第五电阻连接所述第一三极管的集电极，所述第一三极管的发射极连接电源端；所述第一三极管的基极通过所述第六电阻连接电源端；所述第四电阻和第五电阻的公共端连接所述微处理器的GPIO接口，且连接所述第二插接器的对应管脚。

6.根据权利要求4所述的呼吸机显控终端，其特征在于，所述第三GPIO接口电路包括：第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第三三极管；所述第七电阻的一端连接所述微处理器的GPIO接口，另一端连接所述第三三极管的基极，所述第三三极管的集电极通过串联的第八电阻和第九电阻连接电源端，所述第三三极管的发射极连接电源端，基极通过所述第十电阻连接电源端；所述第八电阻和第九电阻的公共端连接所述微处理器的GPIO接口，且连接所述第二插接器的第三管脚。

7.根据权利要求3所述的呼吸机显控终端，其特征在于，所述AD接口电路包括第一AD接口电路和第二AD接口电路，所述第一AD接口电路连接所述第二插接器的第三管脚，所述第二AD接口电路连接所述第二插接器的第五管脚；

所述第一AD接口电路包括：第一运算放大器、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第一单向二极管；所述第一运算放大器的正输入端连接所述第二插接器的第三管脚，其负输入端连接输出端，输出端连接所述第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端连接所述第一单向二极管的负极，所述第一单向二极管的正极接地，所述第十一电阻的另一端通过串联的第十二电阻和第十三电阻接地；所述第十二电阻和第十三电阻的公共端连接所述微处理器的AD接口；

所述第二接口电路包括：第二运算放大器、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻和第二单向二极管；所述第二运算放大器的正输入端连接所述第二插接器的第五管脚，负输入端通过所述第十四电阻接地，且通过所述第十五电阻连接输出端，输出端连接所述第十六电阻的一端，所述第十六电阻的另一端连接所述第二单向二极管的负极，所述第二单向二极管的负极接地，所述第十六电阻的另一端通过串联的第十七电阻和第十八电阻接地，所述第十七电阻和第十八电阻的公共端连接所述微处理器的AD接口。

8.根据权利要求1、2、4至7中任一项所述的呼吸机显控终端，其特征在于，所述第二触摸屏接口电路包括ADS7845触屏控制芯片、限流保护电路、稳压滤波电路、分压保护电路和第三插接器；

所述微处理器的SPI接口与所述ADS7845触屏控制芯片连接，所述ADS7845触屏控制芯片与所述第三插接器连接，所述第三插接器连接所述第二触摸屏；所述ADS7845触屏控制芯片与电源端之间连接稳压滤波电路，所述限流保护电路与所述ADS7845触屏控制芯片连接；所述ADS7845触屏控制芯片的中断信号管脚通过所述分压保护电路连接所述微处理器的中断信号接收管脚。

9.根据权利要求1、2、4至7中任一项所述的呼吸机显控终端，其特征在于，所述第一显示屏接口电路采用SN65DSI显示控制芯片，所述第二显示屏接口电路采用H600显示控制芯片；

所述微处理器通过UART接口连接所述SN65DSI显示控制芯片，所述SN65DSI显示控制芯片通过LVDS接口连接第一显示屏；所述微处理器通过IIC接口和DSI接口连接所述H600显示控制芯片，所述H600显示控制芯片通过LVDS接口连接第二显示屏。

10.根据权利要求1、2、4至7中任一项所述的呼吸机显控终端，其特征在于，所述微处理器采用STM32。

Images